(57)【要約】【課題】  テーパ部を含む管の内面研掃を連続的に行なう。【解決する手段】  研掃材噴射ノズル41及び該ノズルを包囲する防塵カバー40を含むノズルヘッド４を、エアーシリンダ93によって研掃すべき管の半径方向に付勢すると共に管の周方向に回転させる。管にテーパ状に縮小する部分があって、ノズルヘッドに対して反付勢方向に一定値以上の負荷が作用すれば精密レギュレイター92がエアーシリンダ93の過剰にエアーを逃がす。これにって防塵カバー40を常時管内面に一定の力で押圧して、研掃材の外部への飛散を防止できる。【選択図】  図１
2005230676.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンドエアー噴射ノズルと該ノズルの噴射路を包囲して先端が開口した防塵カバーとを具えたノズルヘッドを支持台上に配備し、研掃すべき管の内面に防塵カバーの先端部を押圧し、支持台を管軸方向に移動させながらノズルヘッドを管の周方向に回転させて管内面を研掃する研掃装置であって、ノズルヘッド(４)はエアーシリンダ(93)に連繋して管Ｐの内面に接近離間可能且つ管Ｐの内面側へ付勢可能に配備され、該エアーシリンダ(93)には、ノズルヘッド(４)に対して反付勢方向に一定値以上の負荷が作用すればエアーシリンダ(93)内の過剰なエアーを逃がしてノズルヘッド(４)と管内面の摩擦抵抗の増加を防止するシリンダ圧力規制部(90)が連繋されている管内面研掃装置。
【請求項２】
防塵カバー(40)は、内壁(42)と該内壁を余裕のある状態で包囲し先端部に管内面と摺接可能な弾性部(47)を有する外壁(43)との二重構造であって、内壁(42)と外壁(43)との間に研掃材回収通路(45)を形成している請求項１に記載の管内面研掃装置。
【請求項３】
防塵カバー(40)の外壁(43)は伸縮可能な蛇腹部(46)を含み、先端の弾性部(47)は全周に亘って上向きにブラシ毛(47a)を密に植設して形成され、蛇腹部(46)及び弾性部(47)は、バネ(33)を介してノズルヘッド(４)のエアーシリンダ(93)付勢方向に付勢可能に支持され、ノズルヘッド(４)には管内面に当接して弾性部(47)を必要以上の力で管内面に付勢することを防止する複数の突っ張り車輪(３)が配備されている請求項１又は２に記載の管内面研掃装置。
【請求項４】
シリンダ圧力規制部(90)は、エアーシリンダ(93)を動作させるエアー回路(９)のノズルヘッド(４)を押し出すためのエアー通路(95)に精密レギュレイター(92)を連繋して構成され、ノズルヘッド(４)に対して反付勢方向に設定値以上の負荷が作用したときにエアーシリンダ(93)の過剰な圧力エアーを精密レギュレイター(92)を介して逃がす請求項１乃至３の何れかに記載の管内面研掃装置。
【請求項５】
エアー回路(９)に切替え弁(91)が含まれ、該切替え弁(91)は、ノズルヘッド(４)が管内面を付勢する様にエアーシリンダ(93)に圧力エアーを供給するポジションと、ノズルヘッド(４)を管内面から離間する様にエアーシリンダ(93)に圧力エアーを供給するポジションとに切換え可能である請求項１乃至４の何れかに記載の管内面研掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管の内面にサンドエアーを噴射して研掃する管内面研掃装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
管内面研掃装置として、出願人は以前に、図７に示す様く、管Ｐ内を移動する支持台(１)に、先端が二股状となったサンドエアー噴射ノズル(41)を、管の軸心と略一致する位置にて回転可能に配備したもの(特許文献１)と、図８に示す如く、サンドエアー噴射ノズルを防塵カバー(40)で覆ったノズルヘッド(４)の先端部を管Ｐ内面に摺接し、ノズルヘッド(４)を管の周方向に回転させつつ、管軸方向に移動させるもの(特許文献２)とを提案した。
前者の場合、サンドエアーは管Ｐの外側へ飛散して作業環境を著しく悪くする。
後者の場合は、防塵カバー(40)の存在によってサンドエアー中の研掃材がノズルヘッド(４)の外部に流出することは防止され、作業環境を良好に保つことができる。しかし、ノズルヘッド(４)の回転中心が管の軸心からずれると、管内面のノズルヘッド(４)から遠い部分では、防塵カバー(40)と管内面との管に隙間が生じて研掃材が外部に飛散する。その反対側では、防塵カバー(40)と管内面への摩擦抵抗が大きくなりすぎてノズルヘッド(４)の回転が重くなる。
又、後者の場合、ノズルヘッド(４)の回転中心から該ヘッド先端までの距離を調節することはできず、管内径の大小に対して汎用性がない。
【０００３】
【特許文献１】実公昭５６−３６６１６号公報
【特許文献２】特公昭６１−２６４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、サンドエアー噴射ノズルと防塵カバーを含むノズルヘッドを、エアーシリンダによって管内面に押圧しながら移動させて研掃を行なう装置において、ノズルヘッドの回転中心が研掃すべき管の軸心からずれていても、防塵カバーが管内面から離れることをなくして研掃材の外部への飛散を防止でき、又、管の内径が途中でテーパ状に変化したり、部分的に偏芯していても、研掃材の外部飛散を防止して連続して管内面を研掃できる装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、サンドエアー噴射ノズルと該ノズルの噴射路を包囲して先端が開口した防塵カバーとを具えたノズルヘッドを支持台上に配備し、研掃すべき管の内面に防塵カバーの先端部を押圧し、支持台を管軸方向に移動させながらノズルヘッドを管の周方向に回転させて管内面を研掃する研掃装置であって、ノズルヘッド(４)はエアーシリンダ(93)に連繋して管Ｐの内面に接近離間可能且つ管Ｐの内面側へ付勢可能に配備され、該エアーシリンダ(93)には、ノズルヘッド(４)に対して反付勢方向に一定値以上の負荷が作用すればエアーシリンダ(93)内の過剰なエアーを逃がしてノズルヘッド(４)と管内面の摩擦抵抗の増加を防止するシリンダ圧力規制部(90)が連繋されている。
【発明の効果】
【０００６】
エアーシリンダ(93)によってノズルヘッド(４)を外向きに付勢し、防塵カバー(40)の先端弾性部(47)を管の内面に押圧する。ノズルヘッド(４)を回転させつつ、支持台(１)を管の軸心に沿う方向に移動させながら、サンドエアー噴射ノズル(41)からサンドエアーを噴射する。サンドエアー噴射ノズル(41)は防塵カバー(40)に包囲され、防塵カバー(40)の開口縁は管内面を押圧して管内面に密接しているため、研掃材がノズルヘッド(４)の外側に漏れることは可及的に防止できる。
管Ｐにテーパ状に縮小する部分があった場合、該テーパ部分では、防塵カバー(40)を外向きに付勢しているエアーシリンダ(93)に反付勢方向に負荷が生じるが、シリンダ圧力規制部(90)がエアーシリンダ(93)内の過剰のエアーを逃がすため、ノズルヘッド(４)と管内面の摩擦抵抗の増加は抑えられる。これによって、ノズルヘッド(４)の回転及び管軸方向への移動を円滑に行なうことができる。
【０００７】
又、ノズルヘッド(４)の回転中心が管軸に対して偏芯していても、エアーシリンダ(93)には常時ノズルヘッド(４)に対して外向きの付勢力が作用していること、及びノズルヘッド(４)に反付勢方向の負荷が作用しても、前記の如く、エアーシリンダ(93)内の過剰なエアーは、シリンダ圧力規制部(90)によって排出されることによって、ノズルヘッド(４)は常時管内面に適正な力で押圧される。このため、研掃材がノズルヘッド(４)の外部に漏れることは防止される共に、円滑な研掃が実現できる。
更に、ノズルヘッド(４)の回転中芯と管Ｐ内面との距離が異なっても、エアーシリンダー(93)の有効ストローク内であれば、ノズルヘッドの先端を管Ｐの内面に押圧可能であるから、ノズルヘッドが届く範囲であれば、研掃する管Ｐの内径を選ばない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１、図２に示す如く、本発明の管内面研掃装置は、研掃すべき管Ｐ内を管軸方向(管の軸心に沿う方向)に移動可能な支持台(１)上に、エアーシリンダ(93)(93)を介してノズルヘッド(４)を配備し、ノズルヘッド(４)にサンドエアー供給路(５)と研掃材回収路(８)を連繋して構成される。
以下の説明で、「前」とは研掃装置が管の内面を管軸方向に前進する方向、「後」とは後退する方向である。
【０００９】
支持台(１)は、前後に長いベース板(11)上に、前後に長い取付板(12)をベース板(11)と平行に設け、取付板(12)の両端に略円形の端板(13)(13)を対向して立設している。
支持台(１)を管軸方向に移動させる手段については後述する。
両端板(13)(13)を貫通して真直管(51)が配備され、取付板(12)上の２つの軸受(17)(17)によって真直管(51)が回転可能に支持される。
取付板(12)の下面にモータ(21)が取り付けられ、該モータの出力軸に設けたチェンスプロケット(22)と、真直管(51)に取り付けたチェンスプロケット(23)とが取付板(12)を貫通したチェン(24)によって連繋される。
前記２つの端板(13)(13)間は、取り外し可能なカバー板(図示せず)によって覆われる。
前側の端板(13)には真直管(51)と同心に筒体(14)が突設され、該筒体(14)にエアースィベル(６)を介して回転筒(７)が連結される。
【００１０】
エアースィベル(６)は、後記するノズルヘッド付勢用のエアーシリンダ(93)のエアー回路(９)の管路の一部を構成し、エアーシリンダ(93)を含むノズルヘッド(４)が回転してもエアー配管の捻れや巻き付きを防止するためのものである。
筒体(14)と回転筒(７)の内径に跨って嵌まった筒部材(61)の外周に、筒体(14)側に２本、回転筒(７)側に２本、計４本の周溝(62)(63)(64)(65)を夫々筒部材(61)を一周して開設し、外側の周溝(62)(65)どうしを縦溝(66)で連通させて第１通路(60)を形成し、内側の周溝(63)(64)どうしを縦溝(67)で連通して第２通路(69)を形成している。各周溝(62)(63)(64)(65)の両側にはエアー漏れを防止するためにＯリング(68)が介装されている。
筒体(14)の内面には、筒部材(61)の周溝(62)(63)に対向して周溝(15)(16)が開設され、回転筒(７)の内面には、筒部材(61)の周溝(64)(65)に対向して周溝(72)(73)が開設されている。
筒体(14)と回転筒(７)には、周溝(15)(16)、(72)(73)に連通する接続口(15a)(16a)、(72a)(73a)が開口している。
筒体(14)と回転筒(７)の周壁には、夫々回収ホース接続口(18)(75)が設けられている。
【００１１】
前記真直管(51)の先端側周面から該真直管(51)と直交し回転筒(７)の周壁を貫通して管体(50)を突設し、該管体(50)と後記するサンドエアー噴射ノズル(41)とを中間ホース(52)で接続している。真直管(51)の基端には回転自由に供給ホース(53)が接続され、供給ホース(53)、真直管(51)、管体(50)及び中間ホース(52)によってサンドエアー供給路(５)が構成される。
【００１２】
前記回転筒(７)の先端面中央部に取付けブロック(74)が突設され、該取付けブロック(74)にノズルヘッド(４)が取り付けられる。
ノズルヘッド(４)は、取付けブロック(74)をスライド可能に貫通したスライド筒(44)の先端側内部にサンドエアー噴射ノズル(41)を固定配備し、該サンドエアー噴射ノズル(41)の噴射路を防塵カバー(40)で包囲して構成される。
スライド筒(44)は、前記真直管(51)と直交してスライド可能に取付けブロック(74)を貫通しているが、真直管(51)の管軸に対して少し傾いた状態で取付けブロック(74)を貫通していても可い。真直管(51)に対して少し軸方向に傾くとは、研掃装置の移動方向の前側或いは後側に少し傾くことである。
前記中間ホース(52)はスライド筒(44)の基端から挿入され、サンドエアー噴射ノズル(41)に連結される。
【００１３】
図５に示す如く、防塵カバー(40)は、サンドエアー噴射ノズル(41)に連続して噴射路を囲む様に外拡がりに形成された内壁(42)と、該内壁(42)を余裕のある状態で包囲する外壁(43)の二重構造である。
外壁(43)は前記スライド筒(44)の先端に気密に嵌まって固定され、内壁(42)と外壁(43)の間が回収通路(45)となっている。
外壁(43)には、回収ホース接続口(49)が設けられている。
外壁(43)の先端側には、やや硬質のゴムによって外拡がりの略円錐状に拡大した蛇腹部(46)が形成され、更に蛇腹部(46)の先端側にリング板(48)を固定して、該リング板(48)上に蛇腹部(46)と同心に短筒状の弾性部(47)を突設している。弾性部(47)は、ブラシ毛(47a)を研掃材の通過を許さない様に密なる間隔でリング板(48)に植設して形成される。
外壁(43)の、蛇腹部(46)の境界近傍に等間隔に１２０°の間隔を存して３本の突片(32)が突設され、該突片(32)上に管の内面に当接可能に方向自在のキャスター型の突っ張り車輪(３)が取り付けられる。
又、各突片(32)と前記リング板(48)との間に、リング板(48)を外向きに付勢するバネ(33)が配備される。
突っ張り車輪(３)は、突片(32)に対して取り付け高さ位置を調節可能に取り付けられおり、突っ張り車輪(３)が管の内面に接地した状態で、弾性部(47)はやや弾性変形して管の内面を押圧する様に、突っ張り車輪(３)の高さ位置が調節される。
【００１４】
図２に示す如く、上記防塵カバー(40)の回収ホース接続口(49)と、前記回転筒(７)周面の接続口(75)とが第１回収ホース(81)で繋がれ、筒体(14)周面の接続口(18)に第２回収ホース(83)が繋がれ、第１回収ホース(81)、筒体(14)と回転筒(７)の空間部(82)及び第２回収ホース(83)によって研掃材回収路(８)が構成される。
【００１５】
図３に示す如く、前記取付けブロック(74)には、スライド筒(44)を挟んで２基のエアーシリンダ(93)が配備され、該エアーシリンダ(93)のピストンロッド(93a)(93a)が、腕板(76)を介して前記ノズルヘッド(４)のスライド筒(44)に連繋される。
図６に示す如く、エアーシリンダ(93)は、両端に第１ポート(93b)と第２ポート(93c)を有し、エアー回路(９)に連繋される。エアーコンプレッサーからレギュレイター(何れも図示せず)を通過した圧力エアーは、第１管路(94)によって電磁式の２位置切替え弁(91)に接続される。
切替え弁(91)と両シリンダの第１ポート(93b)は先端が二股に分岐した第２管路(95)によって接続される。
第２管路(95)には精密レギュレイター(92)が設けられ、更に該管路は前記エアースィベル(６)の第１通路(60)を含む様に配管される。
精密レギュレイター(92)(例えば株式会社ＳＭＣ製、ＩＲ2020-02BG)は、公知の如く、シリンダのピストン付勢方向に対して逆方向に設定値以上の負荷が作用したときにシリンダ内の過剰な圧力エアーを逃がしてシリンダ内の圧力を一定に保つ役割を果たすものである。
両シリンダの第２ポート(93c)(93c)は、先端が二股に分岐した第３管路(96)によって切替え弁(91)に接続される。第３管路(96)は前記エアースイベル(６) の第２通路(60)を含む。
切替え弁(91)が図６に示す状態から、矢印Ａ方向に位置が切り替わると、第１管路(94)が第３管路(96)に繋がり、第２管路(95)は切替え弁(91)の排出ポートに繋がる。
【００１６】
前記支持台(１)には、研掃装置全体を管軸方向に移動させる移動手段が連繋される。
移動手段は、ノズルヘッド(４)の回転中心が研掃すべき管Ｐの軸心とそれほどずれることなく、支持台(１)を移動させることができれば構成は問わない。
研掃すべき管が内径一様の真直ぐ管であれば、支持台(１)に管内面に設置する走行車輪(図示せず)を配備して、該車輪に回転駆動装置を連繋して自走式とすることができる。
実施例の場合、研掃すべき管はテーパ部を含むことを前提としており、図１に示す如く、支持台(１)のベース板(11)に、研掃装置の移動方向に研掃すべき管の長さより長い剛性の高い押し棒(10)を突設し、管Ｐの外側に配備した押し装置(図示せず)で前記押し棒(10)を掴んで、ノズルヘッド(４)の回転中心が管Ｐの軸心から大きく外れないる様に、研掃装置を浮かせた状態に保持する。押し装置で押し棒を一定速度で押すことによって、研掃装置を一定速度で走行させることができる。
【００１７】
然して、上記押し装置によって支持した研掃装置を研掃すべき管内に入れ、研掃装置の供給ホース(53)を管Ｐの外側に配備した公知のサンドエアー供給装置(図示せず)に接続する。又、研掃材回収路(８)の第２回収ホース(83)を、管Ｐの外側に配備した公知の研掃材回収分離装置(図示せず)に接続する。
切替え弁(91)を介してエアーシリンダ(93)の第１ポート(93b)に圧力エアーを供給すると、ノズルヘッド(４)が外向きに付勢されて、ノズルヘッド(４)先端の弾性部(47)が管の内面を押圧する。このとき、防塵カバー(40)の外壁(43)上に設けた突っ張り車輪(３)も管内面に接地して突っ張るためノズルヘッド(４)の弾性部(47)や蛇腹部(46)に過剰な負荷が掛かって不必要に大きく弾性変形したり、或いは弾性部(47)や蛇腹部(46)に偏荷重が作用することは防止される。これによって弾性部(47)と管内面の摩擦力が大きくなり過ぎることは防止され、ノズルヘッド(４)の回転が重くなる様なことはない。
モータ(21)を作動させて真直管(51)を回転させると共に、前記押し装置によって研掃装置を一定の速度で管軸方向に走行させる。
前記突っ張り車輪(３)はキャスター型であって方向自在であるから、管内面に接地した状態でノズルヘッド(４)の移動方向、即ち、管Ｐの周面方向と管軸方向を合成した方向に自動的に向きを変え、ルヘッド(４)を円滑に案内できる。
【００１８】
サンドエアー噴射ノズル(41)から管Ｐの内面に研掃材を含むサンドエアーが噴射され、管内面が研掃される。
上記作業中も、ノズルヘッド(４)の防塵カバー(40)の開口縁の弾性部(47)は管内面に密接しているから、研掃材や、管内面からの剥離物が防塵カバー(40)の外側に飛散することを防止出来る。これら研掃材や剥離物は、防塵カバー(40)の回収通路(43)を経て支持台(１)上の回収路(８)から研掃材回収分離装置に回収される。
【００１９】
ノズルヘッド(４)が管内面の縮小テーパ部に達すると、該ノズルヘッド(４)に対して反付勢方向に負荷が生じ、該負荷が精密レギュレイター(92)の設定値以上を越えると、該精密レギュレイター(92)を介してエアーシリンダ(93)内の過剰なエアーが排出される。これによってシリンダ内の圧力をほぼ一定に保持でき、ノズルヘッド(４)と管内面との摩擦力が増加することを防止して、ノズルヘッド(４)の回転と研掃装置の管軸方向の移動を円滑に行なうことができる。
ノズルヘッド(４)が管内面の拡大テーパ部に達すると、エアーシリンダ(93)のピストンロッド(93a)がテーパ部の傾斜に対応して徐々に外側に突き出される。このため、防塵カバー(40)の弾性部(47)が管内面を押圧付勢することは持続され、研掃材が外部に飛散するを防止できる。
【００２０】
ノズルヘッド(４)は、エアーシリンダー(93)によって、管Ｐの内面に向かって外向きに付勢されており、ノズルヘッド(４)の回転中芯と管Ｐ内面との距離が異なっても、エアーシリンダー(93)の有効ストローク内であれば、ノズルヘッドの先端を管Ｐの内面に押圧可能である。このため、ノズルヘッドの先端部が届く範囲であれば、研掃する管Ｐの内径を選ばない。この点も、従来の特許文献２の研掃装置にはない優れた特徴である。
【００２１】
上記実施例の説明は、本発明を説明するためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】研掃装置の斜面図である。
【図２】研掃装置の断面図である。
【図３】研掃装置の正面図である。
【図４】エアースィベルの断面図である。
【図５】ノズルヘッドの断面図である。
【図６】エアーシリンダのエアー回路図である。
【図７】従来例の管内面研掃装置の概略図である。
【図８】他の従来例の管内面研掃装置の概略図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  支持台
２  回転駆動装置
３  案内車輪
33  バネ
４  ノズルヘッド
40  防塵カバー
41  サンドエアー噴射ノズル
９  エアー回路
90  シリンダ圧力規制部
91  切替え弁
92  精密レギュレイター
93  エアーシリンダ
【図１】
2005230676.tif 000003
【図２】
2005230676.tif 000004
【図３】
2005230676.tif 000005
【図４】
2005230676.tif 000006
【図５】
2005230676.tif 000007
【図６】
2005230676.tif 000008
【図７】
2005230676.tif 000009
【図８】
2005230676.tif 000010